УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОЙ ФОКУСИРОВКИ ОПТИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ Советский патент 1967 года по МПК G03B13/18 G02B27/40 

Известны устройства для автоматической фокусировки оптических приборов, содержащие фоточувствительный элемент, включенный в мостовую или иную измерительную схему, сигнал на выходе которой служит управляющим сигналом системы автоматического привода объектива прибора. Такие устройства сложны и не нашли применения в любительских фотоаппаратах. Сложность известных устройств определяется тем, что они основаны на принципе измерения контраста изображения, а точнее - определения положения максимального контраста, соответствующего положению точной фокусировки, и предусматривают или модуляцию светового потока, проходящего через фокусируемый объектнЕ и воспринимаемого фоточувствительным элементом, или быстрое неремещение фоточувствительного элемента (сканирование поля изображения) во время фокусировки.

Значительное упрощение устройства автоматической фокусировки достигается благодаря тому, что фоточувствительный элемент помещен в выходном зрачке оптической системы, образованной фокусируемым объективом И дополнительным объективом, расположенным вблизи задней фокальной плоскости фокусируемого объектива. Такое построение оптической системы позволяет получить в положении точной фокусировки равномерное распределение освещенности в выходном зрачке системы и, следовательно, на фоточувствительвой поверхности, что можно зарегистрировать сравнительно простыми средствами. Габариты и вес устройства значительно меньше, чем у известных.

Фоточувствительный элемент может быть выполнен в виде двух фотосопротивлений, первое из которых имеет форму диска с секторными вырезами, а второе, установленное за нервым, - форму сплощного круга. По другому варианту оба фотосопротивления выполнены в виде дисков с несимметричным относительно центра расположением секторных вырезов. Оба фотосопротивления должны быть включены в соответствующие плечи балансной измерителыюй схемы.

С целью исключения подбора фотосопротивлений с одинаковыми характеристиками, перед фоточувствительиым элементом предлагается установить вращающуюся диафрагму с секторным вырезом, а в измерительную схему включить дифференцирующую цепочку, которая выделяет неременную составляющую сигнала па выходе фоточувствительного элемента, онределяющую равномерность освещения фотосопротивления. 3 вращающейся оправы фокусируемого объектива, что является весьма важным преимуществом гфедлагаемого устройства. На фиг. 1 изображена оптическая схема устройства применительно к незеркальному5 фотоаппарату; на фиг. 2 - то же применительно к зеркальному фотоанпарату; на фиг. 3 - представлен один из вариантов выполнения фоточувствительного элемента; на фиг. 4 - измерительная схема в соответствии10 с вариантом фиг. 3; на фиг. 5 - случай несимметричного относительно центра расположения секторов на дисках фотосопротивленнй; на фиг. 6 - вариант фоточувствительного элемента с одним фотосопротивлением; на фиг. 715 и 8 - варианты механизма фокусировки. Объектив 1 системы должен иметь возможность передвижения вдоль оптической оси системы. Другой объектив 2 устанавливается за иервым на расстоянии d, примерно равном20 фокусному расстоянию объектива /. Фоточувствительный элемент 3 помещен в выходном зрачке оптической системы, образованной объективами / н 2. Для зеркального фотоанпарата с зеркалом25 в качестве первого объектива может служить объектив / самого фотоаппарата. При этом конструкция видоискателя должна быть изменена. После зрения устройства автоматической30 фокусировки равно центральной части видоискателя фотоаппарата, которая должна быть ограничена, например окрул ностью. Если объектив сфокусирован точно на визируемый предмет, то вся площадь выходного зрачка35 освещена равномерно, что регистрируется измерительной схемой. Для регистрации момента точной фокусировки объектива фотоаппарата при его нередвижении вдоль оптической оси системы в40 плоскости экрана помещают фотосопротивлеиия, например по так иазываемой «безмодуляторной схеме (см. фиг. 3). Одно из них может иметь форму диска 4 с секторными вырезами 5, а второе, расположенное позади45 первого, - форму сплошного круга 6. Каждое из фотосопротивлений заннмает половин} площади освещенного в плоскости выходного зрачка, и оба они имеют совершенно одинаковые характеристики. Оба фо-50 тосопротивления включены в мостовую схему (см. фиг.-4), в которой в одну из диагоналей моста включен гальванометр. Чтобы избежать ложных показаний (когда элемент 3 не освещен равномерно, но оба55 фотосопротивления при некоторой форме предмета оказываются освещенными одинаково), оба фотосопротивлення выполняют в виде дисков с несимметричным относнтелььо центра расположением секторных вырезов60 4 положена вращающаяся и движущаяся одновременно с фокусируемым объективом диафрагма 8 с секторным вырезом 9. Достаточно быстрое враш,ение диафрагмы может быть получено непосредственно от вращения фокусируемой оправы 10 объектива / через ускоряющую зубчатую передачу //. К фотосопротивлению 7 подключена дифференцирующая цепь измерительной схемы j2, регистрирующей равномерность освещения фотосоиротивления. При использовании любой из описанных йыше фотоэлектрических схем объектив / может перемещаться вдоль оптической оси системы при нажатии на рычаг 13. Когда стрелка 14 гальванометра подходит к нулевому делению (а это соответствует наступлению момента равномерного освещения фотосопротивлении, т. е. моменту точной фокусировки), она замыкает цепь реле /5, которое срабатывает и останавливает перемещение объектива /. Другой возможный вариант конструкции предусматривает остановку перемещения фокусируемого объектива 7 с помощью шестерни 16, вращающейся от оправы 10 объектива и останавливаемой стрелкой 14 гальванометра 17, когда эта стрелка занимает нулевое положение. п , Предмет изооретения I. Устройство для автоматической фокусировкн оптических приборов, преимущественно любительских фотоаппаратов, содержащее фоточувствительный элемент, включенный в мостовую или иную измерительную схему, сигнал на выходе которой служит управляющим сигналом системы автоматического привода объектива прибора, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритов и веса устройства, фоточувствительный элемент помещен в плоскости выходного зрачка оптической системы, образованной фокусируемым объективом и дополиительиым объективом, расположенным вблизи задней фокальной плоскости фокусируемого объектива. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фоточувствительный элемент выполнен в виде двух фотосоиротивлений, первое из которых имеет форму диска с секторными вырезами, а второе, установленное за первым, - форму сплошного круга, причем каждое из фотосопротивлений включено в одно из плеч балансной измерительной схемы, 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фоточувствительиый элемент выполнен в виде двух фотосопротивлений, имеющих фор.му дисков с несимметричным относительно центра расположением секторных вырезов и зом, а в измерительную схему включена дифференцирующая цепочка, выделяющая переменную составляющую сигнала да выходе фоточувствительного элемента, определяющую равномерность освещения фотосопротив-5 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что диафрагма с секторным вырезом механически связана с вращающейся оправой фокусируемого объектива и вращается вместе с этой оправой.

2 3

.2